JP4019415B2

JP4019415B2 - IPv6 / IPv4 packet conversion system

Info

Publication number: JP4019415B2
Application number: JP2002328094A
Authority: JP
Inventors: 宏宮田
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP2004165887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、IPv６／IPv４パケット変換システムに関し、詳しくは、通信プロトコルとしてIPv６（InternetＰrotocol ｖersion ６）を使用するIPv６端末と通信プロトコルとしてIPv4（Internet Ｐrotocol ｖersion ４）を使用するIPv4端末の間の通信を実現するためのパケット変換システムに関するものであって、さらに詳しくは、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
IPv6は次世代のインターネット・プロトコルの名称である。現在使用されている32ビット・アドレス方式のインターネット・プロトコル(IPv4)アドレスは、上限が約43億台であり、インターネットの急速な拡大に伴いアドレス不足が深刻化している。そこでIETF(Internet Engineering Task Force/インターネット技術特別調査委員会)により、IPv4にいくつかの機能を付加したインターネットの次世代の仕様として、128ビット(アドレスが128ビット(約 3.4×10の38乗個)分ある)に拡張されたIPv６が開発された。
【０００３】
ところで、これらインターネットに関する規格や方式に関する提案は文書化されRFC（Request For Comment）データとして公開されている。これらRFCデータのうち、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる技術に関連するものとして、RFC3142,RFC2765,RFC2766などがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３６０５２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
RFC3142はIPv6のノードがIPv4のノードへアクセスするための技術であり、IPv4のノードがIPv6のノードへアクセスすることは定義していないため、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てることについては言及していない。
【０００６】
RFC2765,2766では、IPv6のノードにIPv4アドレスを割り当てる方法については別に定義が必要としてあり、特に言及していない。参考としてDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol:LAN上のコンピュータの動的ホスト構成プロトコル)を用いる方法を紹介している。
【０００７】
また、RFC2766ではアドレスをアサインするためにはDNS-ALG(DNS Application Level Gateway)を用いるように定義されている。DNS（Domain Name Service/Domain Name System：インターネットに接続されたコンピュータに付けられた数値的なアドレス(IPアドレス)と、それに対応する記号的なアドレス(ドメイン・ネーム)を変換するためのネットワーク上のサービスまたは、システム）の要求パケットが変換システムを越えて行くのを前提にしており、そのタイミングでアドレスの割り当てを行うことを提案しているが、DNSの要求パケットが変換システムを越えるということは現実的には保証できない。
【０００８】
さらに、RFC2766にある1対1の静的な割り当てにあたっては、DNSのデータベースへの追加を必要とし、変換ルールも個々に定義する必要があるため管理上コストがかかる。また、割り当てに用いるIPv4アドレスをIPv6端末の数だけ必要とするため効率が悪い。
【０００９】
特許文献１には、IPv6端末に予め固定でIPv4アドレスを割り当てなくてもIPv4端末との間の通信ができるようにするとともに、ドメインネームで相手を指定できるようにして互いに相手が通信プロトコルとして何を使用しているのか意識しないで通信ができるようにする技術が開示されている。
【００１０】
しかし、特許文献１は、IPv4アドレスをIPv6ノードに割り当てるのにあたってDNSの要求メッセージを期待し、DNSの代行機能やアドレスの割り当てを変換装置の内部に位置づけたものである。
【００１１】
この場合、DNS代行機能を併せ持った複数のパケット変換装置を個々に設置できるものの、これら装置相互間で連係をとることは全く意図していない。このために、負荷が特定の装置に集中すると、データ処理にかなりの時間がかかることになる。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、IPv4ネットワークに接続されたIPv4端末がIPv6ネットワークに接続されたIPv6端末にアクセスする際に、IPv6端末にIPv4アドレスを動的に割り当てることによって管理面とIPv4アドレス資源の面での省力化を図り、かつ冗長性を持たせることにより負荷分散が図れるようにしたIPv6/IPv4パケット変換システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
ＩＰｖ４ネットワークに接続されたＩＰｖ４端末とＩＰｖ６ネットワークに接続されたＩＰｖ６端末との間でパケット変換を行うシステムであって、
ＤＮＳサーバーおよびＩＰｖ４端末とデータの授受を行うＤＮＳ代行機能部、このＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行う変換ルール生成部、この変換ルール生成部とデータの授受を行うルール通知部、変換ルール生成部とデータの授受を行う負荷監視部、変換ルール生成部とデータの授受を行う変換ルールテーブル、ＤＮＳ代行機能部とデータの授受を行うＤＮＳキャッシュを有し、一方の端末から受けた他方の端末アドレス問い合わせをＤＮＳサーバーに転送するＤＮＳ代行装置と、
ＩＰｖ４端末およびＩＰｖ６端末とデータの授受を行うパケット変換部、ＤＮＳ代行装置のルール通知部とデータの授受を行うルール通知部、ＤＮＳ代行装置の負荷監視部とデータの授受を行う負荷監視部、パケット変換部および負荷監視部とデータの授受を行う変換状態テーブル、パケット変換部およびルール通知部とデータの授受を行う変換ルールテーブルを有し、一方の端末からのパケットを変換して他方の端末に送信するパケット変換機能を有する複数のパケット変換装置とで構成され、
前記ＤＮＳ代行装置は各パケット変換装置の稼動状況を監視して負荷分散制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は個別に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記パケット変換装置とDNS代行装置は一体構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、処理パケット数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置のCPU負荷率に基づいて行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置の管理している接続数に基づいて行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項7の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のIPv６／IPv４パケット変換システムにおいて、
前記負荷分散制御を、パケット変換装置に付けた順番に基づいて行うことを特徴とする。
【００２０】
これらにより、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定の装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。インターネットサービス提供者は、DNSサーバー１０と、１台のＤＮＳ代行装置２０および複数のパケット変換装置３０ａ〜３０ｎよりなるパケット変換システム４０を備えている。すなわち、本発明のパケット変換システム４０では、ＤＮＳ代行機能とパケット変換機能を個別の機器に分離させていて、パケット変換機能を有するパケット変換装置を複数ｎ台配置することにより、パケット変換要求負荷を分散処理できるように冗長化している。インターネットサービス利用者は、IPv4端末５０またはIPv6端末６０を用いてパケット変換システム４０にアクセスする。
【００２２】
このような構成におけるパケット変換処理の手順について説明する。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０に問い合わせる。
【００２３】
(Ｓ２)
DNS代行装置２０はその問い合わせをDNSサーバー１０に転送する。
(Ｓ３)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０に対するアドレスをDNS代行装置２０に通知する。
【００２４】
(Ｓ４)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０にアドレスの割り当てを行うとともに変換ルールを作成し、割り当てたアドレスを含む変換ルールを所定の選択手順に基づき複数ｎ台あるパケット変換装置３０のうちのいずれか一台に対して通知する。
【００２５】
(Ｓ５)
通知を受けたパケット変換装置３０はそのルールを受け入れるか否かをDNS代行装置２０に通知する。DNS代行装置２０はパケット変換装置３０からルールを受け入れない旨の通知を受け取った場合、パケット変換装置の選択手順に則り次の候補を選択して該当するパケット変換装置３０に通知する。これを受け入れられるか選択候補が無くなるまで繰り返す。
【００２６】
(Ｓ６)
DNS代行装置２０はIPv6端末６０に割り当てられたIPv4アドレスを、IPv4端末５０に通知する。
(Ｓ７)
IPv4端末５０は通知されたアドレス宛にパケットを送信する。
【００２７】
(Ｓ８)
該当するルールを通知されたパケット変換装置３０はIPv4端末５０から送信されたパケットを受け取ってIPv6端末６０宛のパケットに変換し、IPv6端末６０宛に送信する。このときのIPv6パケットの送信元アドレスは、IPv4パケットの送信元アドレスの前に決められた96Bitのパターンを付加したものである。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がこのパケットに返信する場合は、受け取ったパケットの送信元アドレスに向けて返信する。このときの送信元アドレスはIPv6端末６０自身のアドレスとなる。
【００２８】
(Ｓ１０)
パケット変換装置３０は受け取ったパケットの宛先アドレスから決められた96Bitのパターンを削除してIPv4アドレスを取り出す。そして、このアドレスをIPv4パケットの宛先アドレスとして、受け取ったパケットの送信元アドレスに割り当てられたIPv4アドレスを送信元アドレスとするIPv4パケットをIPv4端末５０に送信する。
(Ｓ１１)
これらＳ１からＳ１０までの一連の通信が終了するか一定時間パケットが流れていない状態が続くと、パケット変換装置３０はその旨をDNS代行装置２０に通知する。
【００２９】
(Ｓ１２)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０に該当ルールの削除要求を送信する。
(Ｓ１３)
パケット変換装置３０は該当ルールを削除し、結果をDNS代行装置２０に通知する。
【００３０】
(Ｓ１４)
DNS代行装置２０はパケット変換装置３０の稼働状況を定期的に検査する。
(Ｓ１５)
パケット変換装置３０は定期的な検査に対し、自身の稼働状況をDNS代行装置２０に通知する。なお定期的な検査は各パケット変換装置に対して行う。
【００３１】
図２は図１の各部の構成例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。
DNS代行装置２０は、DNSサーバー１０およびIPv4端末５０とデータの授受を行うDNS代行機能部２１、このDNS代行機能部２１とデータの授受を行う変換ルール生成部２２、この変換ルール生成部２２とデータの授受を行うルール通知部２３、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う負荷監視部２４、変換ルール生成部２２とデータの授受を行う変換ルールテーブル２５、DNS代行機能部２１とデータの授受を行うDNSキャッシュ２６などで構成されている。
【００３２】
パケット変換装置３０は、IPv4端末５０およびIPv6端末６０とデータの授受を行うパケット変換部３１、DNS代行装置２０のルール通知部２３とデータの授受を行うルール通知部３２、DNS代行装置２０の負荷監視部２４とデータの授受を行う負荷監視部３３、パケット変換部３１および負荷監視部３３とデータの授受を行う変換状態テーブル３４、パケット変換部３１およびルール通知部３２とデータの授受を行う変換ルールテーブル３５などで構成されている。なお、実際のシステムは、図１に示すように同様な構成の複数のパケット変換装置３０で構成される。
【００３３】
図２のように構成されるパケット変換装置３０の動作を、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合と登録済の場合に分けて説明する。
【００３４】
図３は、IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレスをDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００３５】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録が変換ルールテーブル２５に未登録であることを確認する。
【００３６】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は未登録であることを確認すると、続いてDNSキャッシュ２６を検索する。
(Ｓ５)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６に未登録であることを確認する。
【００３７】
(Ｓ６)
DNS代行機能部２１はDNSキャッシュ２６にも未登録であることを確認した後、アクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNSサーバー１０に問い合わせる。
(Ｓ７)
DNSサーバー１０はIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行機能部２１に回答する。
【００３８】
(Ｓ８)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報をDNSキャッシュ２６に登録する。
(Ｓ９)
DNS代行機能部２１はDNSサーバー１０から得たIPv6端末６０のアドレス情報回答をルールとして登録することをパケット変換部３１に要求する。
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換ルールテーブル３５にDNSサーバー１０からの回答を登録する。
【００３９】
(Ｓ１１)
パケット変換部３１はDNS代行機能部２１に変換ルールテーブル３５へのDNSサーバー１０からの回答登録完了を通知する。
(Ｓ１２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
【００４０】
(Ｓ１３)
IPv4端末５０が回答されたIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１４)
パケット変換部３１はIPv6端末６０のアドレス情報を変換状態テーブル３４に登録する。
【００４１】
(Ｓ１５)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ１６)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
(Ｓ１７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
【００４２】
(Ｓ１８)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１９)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４３】
図４は、IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
(Ｓ１)
IPv4端末５０はアクセスしたいIPv6端末６０のアドレス情報をDNS代行装置２０のDNS代行機能部２１に問い合わせる。
【００４４】
(Ｓ２)
DNS代行機能部２１はIPv6端末６０のアドレス情報登録の有無を変換ルールテーブル２５で検索する。
(Ｓ３)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５で発見したアドレス情報を確認する。
【００４５】
(Ｓ４)
DNS代行機能部２１は変換ルールテーブル２５から検索したアドレス情報をIPv4端末５０に回答する。
(Ｓ５)
IPv4端末５０が検索したIPv6端末６０のアドレスに対して通信を行うと、そのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４６】
(Ｓ６)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４からIPv6端末６０のアドレス情報を検索する。
(Ｓ７)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４で検索発見したIPv6端末６０のアドレス情報を確認する。
【００４７】
(Ｓ８)
パケット変換部３１はIPv6端末６０に対して通信を行う。
(Ｓ９)
IPv6端末６０がIPv4端末５０に割り当てられたIPv6アドレスにパケットを返信するとそのパケットはパケット変換部３１に到着する。
【００４８】
(Ｓ１０)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４から対応する発信元アドレスを検索する。
(Ｓ１１)
パケット変換部３１は変換状態テーブル３４の検索結果を確認する。
(Ｓ１２)
パケット変換部３１はIPv4端末５０に変換したパケットを送信する。このときの発信アドレスは検索した発信アドレスになる。
【００４９】
このように、本発明システムでは、ＤＮＳ代行装置２０が、IPv4端末５０からIPv6端末６０に送信するのにあたってパケット変換を行う複数のパケット変換装置３０の負荷状態を監視するように構成し、パケット変換装置３０を冗長化している。
【００５０】
これにより、ＩＰｖ４端末５０からＩＰｖ６端末６０へ送信するパケットの変換にあたっては、使用するパケット変換装置３０とＤＮＳ代行装置２０が通信することによって、パケット変換装置３０が処理したパケット数に応じた負荷分散制御が行える。
【００５１】
なお、パケット変換装置３０の監視にあたっては、IPv4端末５０およびIPv6端末６０で用いるインタフェースの少なくともいずれかにPingを送るようにしてもよいし、各パケット変換装置３０の負荷状態を確認する通信を用いてもよい。
【００５２】
また、負荷分散にあたっては、パケット変換装置３０のCPU負荷率や管理しているパケット変換装置３０の接続数に応じて、あるいはパケット変換装置の負荷状態にかかわらず順番に行ってもよいし、負荷分散の比率を指定してもよい。
【００５３】
また、DNSサーバー１０から受け取った回答をキャッシュするのにあたり、DNSの回答を送る際にTTL(Time to Live)を操作できる。
【００５４】
またDNSの回答をIPv4端末５０に送る際に、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っている場合はそのアドレスを優先的に返すことができるし、問い合わせのあったホスト名がIPv4アドレスを持っていても、そのDNS代行装置２０が割り当てたアドレスを優先的にIPv4端末５０に返すこともできる。
【００５５】
既にIPv6機器６０にIPv4アドレスを割り当ててあって変換ルールテーブル２５に記述済みであれば、その割り当てられたアドレスをIPv4端末５０に通知することができる。
【００５６】
一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じIPv6端末６０に割り当てることができ、一度割り当てたIPv4アドレスを優先的に同じパケット変換装置３０で利用できる。
【００５７】
パケット変換装置３０は、IPv6機器６０により近いものやより遠いものを任意に選択できる。
【００５８】
また、本発明の負荷分散の仕組みは、IPv6ネットワークに接続されたIPv6機器６０がIPv4ネットワークに接続されたIPv4機器５０にアクセスする場合にも利用可能である。
【００５９】
さらに、DNS代行装置とパケット変換装置を一体化させることもできるが、その場合にはDNS代行機能は負荷を分散するパケット変換装置群に対して一つだけとする。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のIPv６／IPv４パケット変換システムによれば、パケット変換装置を冗長化できるとともに各パケット変換装置の負荷を分散でき、負荷が特定のパケット変換装置に集中することによるデータ処理の遅延を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示す概念ブロック図である。
【図２】図１の各部の構成例を示すブロック図である。
【図３】 IPv6端末６０の端末情報が未登録の場合の動作説明図である。
【図４】 IPv6端末６０の端末情報が登録済の場合の動作説明図である。
【符号の説明】
１０ DNSサーバー
２０ＤＮＳ代行装置
３０パケット変換装置
４０パケット変換システム
５０ IPv4端末
６０ IPv6端末[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IPv6 / IPv4 packet conversion system, and more specifically, communication between an IPv6 terminal using IPv6 (Internet Protocol version 6) as a communication protocol and an IPv4 terminal using IPv4 (Internet Protocol version 4) as a communication protocol. More particularly, the present invention relates to a technique for assigning an IPv4 address to an IPv6 node.
[0002]
[Prior art]
IPv6 is the name of the next generation Internet protocol. The upper limit of the Internet protocol (IPv4) address of the 32-bit address method currently used is about 4.3 billion, and the shortage of addresses is getting serious with the rapid expansion of the Internet. Therefore, the Internet Engineering Task Force (Internet Engineering Task Force / Internet Engineering Task Force) has created a 128-bit address (128 bits (approximately 3.4 x 10 to the 38th power) as the next-generation specification for the Internet that adds several functions to IPv4. The extended IPv6 was developed.
[0003]
By the way, proposals concerning standards and methods related to the Internet are documented and published as RFC (Request For Comment) data. Among these RFC data, RFC3142, RFC2765, RFC2766, and the like are related to a technique for assigning an IPv4 address to an IPv6 node.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-136052
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
RFC3142 is a technology for IPv6 nodes to access IPv4 nodes, and it does not define that IPv4 nodes access IPv6 nodes, so it refers to assigning IPv4 addresses to IPv6 nodes. Absent.
[0006]
In RFC2765 and 2766, a method for assigning an IPv4 address to an IPv6 node needs to be defined separately, and is not particularly mentioned. For reference, a method using DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) is introduced.
[0007]
RFC2766 defines that DNS-ALG (DNS Application Level Gateway) is used to assign an address. DNS (Domain Name Service / Domain Name System: on the network for converting numerical addresses (IP addresses) assigned to computers connected to the Internet and corresponding symbolic addresses (domain names) Service or system) request packet is supposed to go beyond the translation system, and it is proposed to assign an address at that timing, but DNS request packet goes beyond the translation system In reality, it cannot be guaranteed.
[0008]
Furthermore, the one-to-one static assignment in RFC2766 requires addition to the DNS database, and conversion rules must be individually defined, which is administratively expensive. In addition, since the number of IPv4 addresses used for allocation is the same as the number of IPv6 terminals, the efficiency is poor.
[0009]
In Patent Document 1, it is possible to communicate with an IPv4 terminal without assigning a fixed IPv4 address to the IPv6 terminal in advance, and to specify a partner by a domain name so that each other can communicate with each other as a communication protocol. A technique for enabling communication without being conscious of whether or not a user is using is disclosed.
[0010]
However, Patent Document 1 expects a DNS request message when assigning an IPv4 address to an IPv6 node, and positions the proxy function and address assignment of DNS within the conversion device.
[0011]
In this case, although a plurality of packet conversion devices having a DNS proxy function can be individually installed, it is not intended to link these devices at all. For this reason, if the load is concentrated on a specific device, the data processing takes a considerable time.
[0012]
The present invention solves such problems, and its purpose is to dynamically assign an IPv4 address to an IPv6 terminal when an IPv4 terminal connected to the IPv4 network accesses an IPv6 terminal connected to the IPv6 network. It is intended to provide an IPv6 / IPv4 packet translation system that can save load in terms of management and IPv4 address resources by assigning to, and can distribute load by providing redundancy.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 which achieves such an object,
A system that performs packet conversion between an IPv4 terminal connected to an IPv4 network and an IPv6 terminal connected to an IPv6 network,
DNS proxy function unit for exchanging data with DNS server and IPv4 terminal, conversion rule generating unit for exchanging data with this DNS proxy function unit, rule notifying unit for exchanging data with this conversion rule generating unit, conversion rule generation A load monitoring unit for exchanging data with the unit, a conversion rule table for exchanging data with the conversion rule generation unit, a DNS cache for exchanging data with the DNS proxy function unit, and the other terminal received from one terminal A DNS proxy device that forwards address queries to a DNS server;
A packet conversion unit for exchanging data with an IPv4 terminal and an IPv6 terminal, a rule notification unit for a DNS proxy device, a rule notification unit for exchanging data, a load monitoring unit for exchanging data with a load monitoring unit of a DNS proxy device, a packet It has a conversion state table that exchanges data with the conversion unit and the load monitoring unit, and a conversion rule table that exchanges data with the packet conversion unit and the rule notification unit, and converts packets from one terminal to the other terminal It is composed of a plurality of packet conversion devices having a packet conversion function to transmit,
The DNS proxy device performs load distribution control by monitoring the operation status of each packet conversion device.
[0014]
The invention of claim 2 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to claim 1,
The packet conversion device and the DNS proxy device are configured separately.
[0015]
The invention of claim 3 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to claim 1,
The packet conversion device and the DNS proxy device are integrally configured.
[0016]
The invention of claim 4 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3,
The load distribution control is performed based on the number of processed packets.
[0017]
The invention of claim 5 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3,
The load distribution control is performed based on a CPU load factor of the packet conversion apparatus.
[0018]
The invention of claim 6 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3,
The load distribution control is performed based on the number of connections managed by the packet converter.
[0019]
The invention of claim 7 is the IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3,
The load distribution control is performed based on the order given to the packet converter.
[0020]
As a result, the packet conversion device can be made redundant and the load of each packet conversion device can be distributed, and the delay of data processing due to the concentration of the load on a specific device can be prevented.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual block diagram showing an example of an embodiment of the present invention. The Internet service provider includes a DNS server 10, a packet conversion system 40 including one DNS proxy device 20 and a plurality of packet conversion devices 30a to 30n. That is, in the packet conversion system 40 of the present invention, the DNS proxy function and the packet conversion function are separated into separate devices, and the packet conversion request load is reduced by arranging a plurality of n packet conversion devices having the packet conversion function. Redundancy is provided to enable distributed processing. The Internet service user accesses the packet conversion system 40 using the IPv4 terminal 50 or the IPv6 terminal 60.
[0022]
A procedure of packet conversion processing in such a configuration will be described.
(S1)
The IPv4 terminal 50 inquires of the DNS proxy device 20 about the address of the IPv6 terminal 60 to be accessed.
[0023]
(S2)
The DNS proxy device 20 transfers the inquiry to the DNS server 10.
(S3)
The DNS server 10 notifies the DNS proxy device 20 of the address for the IPv6 terminal 60.
[0024]
(S4)
The DNS proxy device 20 assigns an address to the IPv6 terminal 60, creates a translation rule, and selects any one of a plurality of n packet translation devices 30 based on a predetermined selection procedure. To notify.
[0025]
(S5)
The packet conversion device 30 that has received the notification notifies the DNS proxy device 20 whether or not to accept the rule. When the DNS proxy device 20 receives a notification from the packet conversion device 30 that the rule is not accepted, the DNS proxy device 20 selects the next candidate in accordance with the packet conversion device selection procedure and notifies the packet conversion device 30 of the next candidate. Repeat until it is accepted or there are no more selection candidates.
[0026]
(S6)
The DNS proxy device 20 notifies the IPv4 terminal 50 of the IPv4 address assigned to the IPv6 terminal 60.
(S7)
The IPv4 terminal 50 transmits a packet to the notified address.
[0027]
(S8)
The packet conversion device 30 notified of the corresponding rule receives the packet transmitted from the IPv4 terminal 50, converts it into a packet addressed to the IPv6 terminal 60, and transmits the packet to the IPv6 terminal 60. The source address of the IPv6 packet at this time is obtained by adding a 96-bit pattern determined before the source address of the IPv4 packet.
(S9)
When the IPv6 terminal 60 replies to this packet, it replies toward the source address of the received packet. At this time, the source address is the address of the IPv6 terminal 60 itself.
[0028]
(S10)
The packet conversion device 30 deletes the 96-bit pattern determined from the destination address of the received packet and extracts the IPv4 address. Then, an IPv4 packet is transmitted to the IPv4 terminal 50 with this address as the destination address of the IPv4 packet and the IPv4 address assigned to the source address of the received packet as the source address.
(S11)
When a series of communication from S1 to S10 is completed or a packet does not flow for a predetermined time, the packet conversion device 30 notifies the DNS proxy device 20 to that effect.
[0029]
(S12)
The DNS proxy device 20 transmits a rule deletion request to the packet conversion device 30.
(S13)
The packet conversion device 30 deletes the corresponding rule and notifies the DNS proxy device 20 of the result.
[0030]
(S14)
The DNS proxy device 20 periodically checks the operation status of the packet conversion device 30.
(S15)
The packet conversion device 30 notifies the DNS proxy device 20 of the operation status of itself for periodic inspection. Periodic inspection is performed on each packet conversion device.
[0031]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of each part in FIG. 1, and the same reference numerals are given to the parts common to FIG.
The DNS proxy device 20 includes a DNS proxy function unit 21 that exchanges data with the DNS server 10 and the IPv4 terminal 50, a conversion rule generation unit 22 that exchanges data with the DNS proxy function unit 21, and a conversion rule generation unit 22 A rule notification unit 23 for exchanging data, a load monitoring unit 24 for exchanging data with the conversion rule generating unit 22, a conversion rule table 25 for exchanging data with the conversion rule generating unit 22, a DNS proxy function unit 21, and data It consists of a DNS cache 26 for sending and receiving.
[0032]
The packet conversion device 30 includes a packet conversion unit 31 that exchanges data with the IPv4 terminal 50 and the IPv6 terminal 60, a rule notification unit 23 that exchanges data with the rule notification unit 23 of the DNS proxy device 20, and a load on the DNS proxy device 20. A load monitoring unit 33 that exchanges data with the monitoring unit 24, a conversion state table 34 that exchanges data with the packet conversion unit 31 and the load monitoring unit 33, and a conversion that exchanges data with the packet conversion unit 31 and the rule notification unit 32 It consists of a rule table 35 and the like. The actual system includes a plurality of packet conversion apparatuses 30 having the same configuration as shown in FIG.
[0033]
The operation of the packet conversion apparatus 30 configured as shown in FIG. 2 will be described separately for the case where the terminal information of the IPv6 terminal 60 is not registered and the case where it is registered.
[0034]
FIG. 3 is an operation explanatory diagram when the terminal information of the IPv6 terminal 60 is not registered.
(S1)
The IPv4 terminal 50 inquires of the DNS proxy function unit 21 of the DNS proxy device 20 about the address of the IPv6 terminal 60 to be accessed.
[0035]
(S2)
The DNS proxy function unit 21 searches the conversion rule table 25 for the presence / absence of address information registration of the IPv6 terminal 60.
(S3)
The DNS proxy function unit 21 confirms that the address information registration of the IPv6 terminal 60 is not registered in the conversion rule table 25.
[0036]
(S4)
When the DNS proxy function unit 21 confirms that it is not registered, it next searches the DNS cache 26.
(S5)
The DNS proxy function unit 21 confirms that it is not registered in the DNS cache 26.
[0037]
(S6)
After confirming that the DNS proxy function unit 21 is not registered in the DNS cache 26, the DNS proxy function unit 21 inquires of the DNS server 10 about address information of the IPv6 terminal 60 to be accessed.
(S7)
The DNS server 10 returns the address information of the IPv6 terminal 60 to the DNS proxy function unit 21.
[0038]
(S8)
The DNS proxy function unit 21 registers the address information of the IPv6 terminal 60 obtained from the DNS server 10 in the DNS cache 26.
(S9)
The DNS proxy function unit 21 requests the packet conversion unit 31 to register the address information answer of the IPv6 terminal 60 obtained from the DNS server 10 as a rule.
(S10)
The packet conversion unit 31 registers the answer from the DNS server 10 in the conversion rule table 35.
[0039]
(S11)
The packet conversion unit 31 notifies the DNS proxy function unit 21 of the completion of answer registration from the DNS server 10 to the conversion rule table 35.
(S12)
The DNS proxy function unit 21 returns the address information of the IPv6 terminal 60 to the IPv4 terminal 50.
[0040]
(S13)
When the IPv4 terminal 50 communicates with the address of the IPv6 terminal 60 to which the reply is made, the packet arrives at the packet conversion unit 31.
(S14)
The packet conversion unit 31 registers the address information of the IPv6 terminal 60 in the conversion state table 34.
[0041]
(S15)
The packet conversion unit 31 communicates with the IPv6 terminal 60.
(S16)
When the IPv6 terminal 60 returns a packet to the IPv6 address assigned to the IPv4 terminal 50, the packet arrives at the packet conversion unit 31.
(S17)
The packet conversion unit 31 searches the conversion state table 34 for the corresponding source address.
[0042]
(S18)
The packet conversion unit 31 confirms the search result of the conversion state table 34.
(S19)
The packet conversion unit 31 transmits the converted packet to the IPv4 terminal 50. The transmission address at this time is the searched transmission address.
[0043]
FIG. 4 is an operation explanatory diagram when the terminal information of the IPv6 terminal 60 is already registered.
(S1)
The IPv4 terminal 50 inquires of the DNS proxy function unit 21 of the DNS proxy device 20 about the address information of the IPv6 terminal 60 to be accessed.
[0044]
(S2)
The DNS proxy function unit 21 searches the conversion rule table 25 for the presence / absence of address information registration of the IPv6 terminal 60.
(S3)
The DNS proxy function unit 21 confirms the address information found in the conversion rule table 25.
[0045]
(S4)
The DNS proxy function unit 21 returns the address information retrieved from the conversion rule table 25 to the IPv4 terminal 50.
(S5)
When communication is performed with respect to the address of the IPv6 terminal 60 searched by the IPv4 terminal 50, the packet arrives at the packet conversion unit 31.
[0046]
(S6)
The packet conversion unit 31 retrieves the address information of the IPv6 terminal 60 from the conversion state table 34.
(S7)
The packet conversion unit 31 confirms the address information of the IPv6 terminal 60 searched and found in the conversion state table 34.
[0047]
(S8)
The packet conversion unit 31 communicates with the IPv6 terminal 60.
(S9)
When the IPv6 terminal 60 returns a packet to the IPv6 address assigned to the IPv4 terminal 50, the packet arrives at the packet conversion unit 31.
[0048]
(S10)
The packet conversion unit 31 searches the conversion state table 34 for the corresponding source address.
(S11)
The packet conversion unit 31 confirms the search result of the conversion state table 34.
(S12)
The packet conversion unit 31 transmits the converted packet to the IPv4 terminal 50. The transmission address at this time is the searched transmission address.
[0049]
As described above, in the system of the present invention, the DNS proxy device 20 is configured to monitor the load state of the plurality of packet conversion devices 30 that perform packet conversion when transmitting from the IPv4 terminal 50 to the IPv6 terminal 60, and packet conversion The apparatus 30 is made redundant.
[0050]
As a result, when converting a packet to be transmitted from the IPv4 terminal 50 to the IPv6 terminal 60, the packet conversion device 30 to be used and the DNS proxy device 20 communicate with each other so that the load is distributed according to the number of packets processed by the packet conversion device 30. Control is possible.
[0051]
In monitoring the packet translation apparatus 30, a ping may be sent to at least one of the interfaces used in the IPv4 terminal 50 and the IPv6 terminal 60, or communication for confirming the load state of each packet translation apparatus 30 is used. May be.
[0052]
The load distribution may be performed in order according to the CPU load factor of the packet conversion device 30 and the number of connections of the packet conversion device 30 being managed, or regardless of the load state of the packet conversion device. You may specify the ratio of variance.
[0053]
Further, when caching the answer received from the DNS server 10, a TTL (Time to Live) can be operated when sending the DNS answer.
[0054]
In addition, when sending the DNS response to the IPv4 terminal 50, if the inquired host name has an IPv4 address, the address can be returned preferentially, and the inquired host name has an IPv4 address. Even if it has, the address assigned by the DNS proxy device 20 can be preferentially returned to the IPv4 terminal 50.
[0055]
If an IPv4 address has already been assigned to the IPv6 device 60 and has already been described in the conversion rule table 25, the assigned address can be notified to the IPv4 terminal 50.
[0056]
The once assigned IPv4 address can be preferentially assigned to the same IPv6 terminal 60, and the once assigned IPv4 address can be preferentially used by the same packet translation device 30.
[0057]
The packet translation device 30 can arbitrarily select a device closer to or farther from the IPv6 device 60.
[0058]
The load balancing mechanism of the present invention can also be used when the IPv6 device 60 connected to the IPv6 network accesses the IPv4 device 50 connected to the IPv4 network.
[0059]
Furthermore, the DNS proxy device and the packet converter can be integrated, but in that case, only one DNS proxy function is provided for the packet converter group that distributes the load.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the IPv6 / IPv4 packet translation system of the present invention, the packet translation device can be made redundant, the load of each packet translation device can be distributed, and the data caused by the load being concentrated on a specific packet translation device Processing delay can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual block diagram illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of each unit in FIG. 1;
FIG. 3 is an operation explanatory diagram when terminal information of an IPv6 terminal 60 is unregistered.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram when the terminal information of the IPv6 terminal 60 is already registered.
[Explanation of symbols]
10 DNS server 20 DNS proxy device 30 Packet conversion device 40 Packet conversion system 50 IPv4 terminal 60 IPv6 terminal

Claims

A system that performs packet conversion between an IPv4 terminal connected to an IPv4 network and an IPv6 terminal connected to an IPv6 network,
DNS proxy function unit for exchanging data with DNS server and IPv4 terminal, conversion rule generating unit for exchanging data with this DNS proxy function unit, rule notifying unit for exchanging data with this conversion rule generating unit, conversion rule generation A load monitoring unit for exchanging data with the unit, a conversion rule table for exchanging data with the conversion rule generation unit, a DNS cache for exchanging data with the DNS proxy function unit, and the other terminal received from one terminal A DNS proxy device that forwards address queries to a DNS server;
A packet conversion unit for exchanging data with an IPv4 terminal and an IPv6 terminal, a rule notification unit for a DNS proxy device, a rule notification unit for exchanging data, a load monitoring unit for exchanging data with a load monitoring unit of a DNS proxy device, a packet It has a conversion state table that exchanges data with the conversion unit and the load monitoring unit, and a conversion rule table that exchanges data with the packet conversion unit and the rule notification unit, and converts packets from one terminal to the other terminal It is composed of a plurality of packet conversion devices having a packet conversion function to transmit,
The IPv6 / IPv4 packet conversion system, wherein the DNS proxy device performs load distribution control by monitoring the operation status of each packet conversion device.

The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to claim 1, wherein the packet conversion device and the DNS proxy device are individually configured.

2. The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to claim 1, wherein the packet conversion device and the DNS proxy device are integrally configured.

The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3, wherein the load distribution control is performed based on the number of processing packets.

The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3, wherein the load distribution control is performed based on a CPU load factor of a packet conversion device.

The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3, wherein the load distribution control is performed based on the number of connections managed by the packet conversion device.

The IPv6 / IPv4 packet conversion system according to any one of claims 1 to 3, wherein the load distribution control is performed based on an order given to the packet conversion device.